မော်လီကျူးအချင်းချင်းအားများ- ဆူမှတ်၊ ရေငွေ့ဖိအားနှင့် ပျော်ဝင်နိုင်မှု

မော်လီကျူးများအကြား ဆွဲငင်အားများ၊ မော်လီကျူးအတွင်းနှောင်ကြိုးများ မဟုတ်ပါ

ကိုဗေလန့်နှောင်ကြိုးများက မော်လီကျူးတစ်ခု၏ အက်တမ်များကို အတူတကွ ထိန်းထားသည်။ မော်လီကျူးအချင်းချင်းအားများ (IMFs) သည် သီးခြားမော်လီကျူးများအကြား ပိုအားနည်းသော ဆွဲငင်အားများဖြစ်ပြီး အရည်တစ်ခု ဆူသောအခါ သို့မဟုတ် အစိုင်အခဲတစ်ခု အရည်ပျော်သောအခါ ကျော်လွှားရမည့်အရာများဖြစ်သည်။ ရေဆူသောအခါ ဖွဲ့စည်းလာသော ဓာတ်ငွေ့သည် H₂O မော်လီကျူးများဖြင့်သာ ဖြစ်နေဆဲဖြစ်ပြီး O–H နှောင်ကြိုး မကွဲပါ။ အနီးရှိ မော်လီကျူးများအကြား ဆွဲငင်အားများသာ ပြိုကွဲသည်။

ဤအားများက မော်လီကျူးများ တစ်ခုနှင့်တစ်ခု မည်မျှပြင်းထန်စွာ ကပ်ငြိသည်ကို ထိန်းချုပ်သောကြောင့် ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာဂုဏ်သတ္တိစုကို အတူတကွ ထိန်းချုပ်သည်။ ပိုပြင်းထန်သော IMFs သည် ယေဘုယျအားဖြင့် ပိုမြင့်သော ဆူမှတ်၊ ပိုမြင့်သော ရေငွေ့ပျံအင်သာလ်ပီ၊ သတ်မှတ်အပူချိန်တွင် ပိုနိမ့်သော ရေငွေ့ဖိအားနှင့် မကြာခဏ ပိုမြင့်သော ပျစ်ခဲမှုနှင့် မျက်နှာပြင်တင်းအားကို ဆိုလိုသည်။ IMFs ကို အဆင့်သတ်မှတ်နိုင်လျှင် ဤအားလုံးကို အတူတကွ အဆင့်သတ်မှတ်နိုင်သည်။

လန်ဒန်ဒစ်စပါးရှင်းအားများသည် အရာဝတ္ထုတိုင်းတွင် ရှိသည်

အီလက်ထရွန်ခွဲဝေမှုများ အတက်အကျရှိသောကြောင့် ဒစ်စပါးရှင်းအားများ ပေါ်ပေါက်လာသည်။ မည်သည့်ပြတ်သားသောအချိန်တွင်မဆို မော်လီကျူးတစ်ခုရှိ အီလက်ထရွန်များ အနည်းငယ် မညီမျှနိုင်ပြီး အိမ်နီးချင်းတွင် ကိုက်ညီသော ဒိုင်ပိုလ်ကို လှုံ့ဆော်ပေးသည့် ယာယီဒိုင်ပိုလ်တစ်ခုကို ဖန်တီးသည်။ နှစ်ခုသည် ခဏတာ ဆွဲငင်ပြီး အရည်တစ်ခုလုံးတွင် ပုံစံထပ်ခါထပ်ခါ ဖြစ်ပေါ်သည်။ အက်တမ်နှင့် မော်လီကျူးတိုင်းသည် ပိုလာဖြစ်စေ မဖြစ်စေ ဒစ်စပါးရှင်းအားများကို ခံစားရသည်။

ဒစ်စပါးရှင်းအားများ၏ ပြင်းအားသည် အီလက်ထရွန်တိမ်ကို မည်မျှလွယ်ကူစွာ ပုံပျက်စေနိုင်သည်ဟု ဆိုလိုသော ပိုလာဖြစ်လွယ်မှုပေါ် မူတည်သည်။ အီလက်ထရွန်ပိုများသော မော်လီကျူးကြီးများသည် ပိုလာဖြစ်လွယ်သောကြောင့် ဆင်တူသောဒြပ်ပေါင်းမိသားစုတစ်ခုအတွင်း ဒစ်စပါးရှင်းအားများသည် မိုလာဒြပ်ထုနှင့်အတူ ယေဘုယျအားဖြင့် တိုးလာသည်။ ပုံသဏ္ဌာန်လည်း အရေးပါသည်- ရှည်လျားပြန့်ကားသော မော်လီကျူးများသည် တူညီသောဖော်မြူလာရှိ ကျစ်လျစ်ခွဲထွက်ထားသည့်အရာများထက် အိမ်နီးချင်းများနှင့် ထိတွေ့သော မျက်နှာပြင် ပိုများသောကြောင့် တစ်ခုနှင့်တစ်ခု ပိုပြင်းထန်စွာ ဆွဲငင်သည်။

ဒစ်စပါးရှင်းကို အထင်မသေးပါနှင့်။ မော်လီကျူးကြီးများတွင် မော်လီကျူးသည် ပိုလာဖြစ်သော်လည်း စုစုပေါင်းဆွဲငင်အားအတွက် အကြီးဆုံးပံ့ပိုးမှု ဖြစ်လေ့ရှိသည်။

ဒိုင်ပိုလ်–ဒိုင်ပိုလ်ဆွဲငင်အားများနှင့် ဟိုက်ဒရိုဂျင်နှောင်ကြိုး

ပိုလာမော်လီကျူးများတွင် အမြဲတမ်းဒိုင်ပိုလ်များရှိသောကြောင့် အရည်တစ်ခုတွင် မော်လီကျူးတစ်ခု၏ တစ်စိတ်တစ်ပိုင်းအပေါင်းဘက်အစွန်းကို အခြားတစ်ခု၏ တစ်စိတ်တစ်ပိုင်းအနုတ်ဘက်အစွန်းအနီးတွင် ဦးတည်စေလေ့ရှိသည်။ ဤဒိုင်ပိုလ်–ဒိုင်ပိုလ်ဆွဲငင်အားသည် အမြဲရှိနေသော ဒစ်စပါးရှင်းအားများသို့ ပေါင်းထည့်သည်။ မော်လီကျူးတစ်ခု ပိုလာဖြစ်မဖြစ် ဆုံးဖြတ်ရန် ၎င်း၏ နှောင်ကြိုးပိုလာဖြစ်မှုများနှင့် ပုံသဏ္ဌာန်နှစ်ခုလုံး လိုအပ်သည်။

ဟိုက်ဒရိုဂျင်နှောင်ကြိုးသည် အထူးသဖြင့် ပြင်းထန်သော ဒိုင်ပိုလ်–ဒိုင်ပိုလ်ဆွဲငင်အားဖြစ်သည်။ ၎င်းသည် နိုက်ထရိုဂျင်၊ အောက်ဆီဂျင် သို့မဟုတ် ဖလိုရင်းနှင့် ကိုဗေလန့်နှောင်ကြိုးဖွဲ့ထားသော ဟိုက်ဒရိုဂျင်အက်တမ် (ပေးသူ) နှင့် အနီးရှိ N, O သို့မဟုတ် F အက်တမ်ပေါ်ရှိ အထီးကျန်အတွဲ (လက်ခံသူ) ကို လိုအပ်သည်။ အလွန်ပိုလာဖြစ်သော N–H, O–H သို့မဟုတ် F–H နှောင်ကြိုးက သေးငယ်သောဟိုက်ဒရိုဂျင်အက်တမ်ကို လက်ခံသူ၏ အထီးကျန်အတွဲနှင့် နီးကပ်စွာ ချဉ်းကပ်နိုင်သော ကြီးမားသည့် တစ်စိတ်တစ်ပိုင်းအပေါင်းအားသွင်းနှင့် ချန်ထားသည်။

မော်လီကျူးတစ်ခုသည် ပေးသူမဟုတ်ဘဲ လက်ခံသူ ဖြစ်နိုင်သည်။ အက်စီတုန်း (CH₃)₂CO တွင် အောက်ဆီဂျင်ပေါ်၌ အထီးကျန်အတွဲတစ်ခုရှိသော်လည်း ၎င်း၏ဟိုက်ဒရိုဂျင်အားလုံးကို ကာဗွန်နှင့် ချိတ်ထားသောကြောင့် အက်စီတုန်းမော်လီကျူးများသည် တစ်ခုနှင့်တစ်ခု ဟိုက်ဒရိုဂျင်နှောင်ကြိုး မဖွဲ့နိုင်ပါ။ သို့သော် ရေမှ ဟိုက်ဒရိုဂျင်နှောင်ကြိုးများကို လက်ခံနိုင်ပြီး ၎င်းသည် အက်စီတုန်းက ရေနှင့် အချိုးအစားအားလုံးတွင် ရောနှောနိုင်သည့် အကြောင်းရင်းတစ်ခုဖြစ်သည်။

အိုင်ယွန်–ဒိုင်ပိုလ်အားများနှင့် အိုင်ယွန်အစိုင်အခဲများ ပျော်ဝင်ခြင်း

အိုင်ယွန်အစိုင်အခဲတစ်ခု ရေထဲတွင် ပျော်ဝင်သောအခါ အိုင်ယွန်တစ်ခုစီသည် ၎င်းဘက်သို့ ဦးတည်သော ရေမော်လီကျူးများ ဝန်းရံခံရသည်- တစ်စိတ်တစ်ပိုင်းအနုတ်အောက်ဆီဂျင်အစွန်းများက ကက်သိုင်းအိုင်ယွန်များကို ရင်ဆိုင်ပြီး တစ်စိတ်တစ်ပိုင်းအပေါင်းဟိုက်ဒရိုဂျင်အစွန်းများက အန်နိုင်းအိုင်ယွန်များကို ရင်ဆိုင်သည်။ ဤအိုင်ယွန်–ဒိုင်ပိုလ်ဆွဲငင်အားသည် ပုံဆောင်ခဲမှ အိုင်ယွန်များကို ခွဲထုတ်ရန် လိုအပ်သော စွမ်းအင်အများစုကို ဖြည့်ဆည်းနိုင်လောက်သည့် စွမ်းအင်ကို ထုတ်လွှတ်သည်။ ဆွဲငင်အားသည် အားသွင်းပိုမြင့်ပြီး အရွယ်အစားပိုသေးသော အိုင်ယွန်များအတွက် ပိုပြင်းသည်။

အိုင်ယွန်–ဒိုင်ပိုလ်အားများက ပိုတက်စီယမ်ဘရိုမိုက်သည် ရေထဲတွင် လွယ်ကူစွာ ပျော်ဝင်သော်လည်း အိုင်ယွန်များကို ဆွဲဆောင်ရန် ဒိုင်ပိုလ်မရှိသော ဟက်ဆိန်းတွင် အနည်းငယ်သာ ပျော်ဝင်သည့်အကြောင်းရင်းကို ရှင်းပြသည်။ "တူသည်က တူသည်ကို ပျော်စေသည်" ဟူသော ယေဘုယျစည်းမျဉ်းက ဤအချက်ကို အကျဉ်းချုပ်ဖော်ပြသည်- အရာဝတ္ထုများသည် ၎င်းတို့၏ကိုယ်ပိုင်မော်လီကျူးအချင်းချင်းအားများနှင့် ဆင်တူသော ပျော်ပစ္စည်းဖျော်ရည်များတွင် အကောင်းဆုံး ပျော်ဝင်သည်။ ပိုလာမဖြစ်သော မော်လီကျူးဖြစ်သည့် အိုင်အိုဒင်းသည် ပျော်ပစ္စည်းနှင့် ပျော်ပစ္စည်းဖျော်ရည်အကြား ဒစ်စပါးရှင်းအားများသည် သန့်စင်သော အရာဝတ္ထုတစ်ခုစီအတွင်းရှိ အားများနှင့် နှိုင်းယှဉ်နိုင်သော ဟက်ဆိန်းတွင် ကောင်းစွာ ပျော်ဝင်သည်။

နမူနာတွက်ချက်မှု- မိုလာဒြပ်ထု ရော့နီးပါးတူသော အရည်သုံးမျိုး

ဗျူတိန်း (CH₃CH₂CH₂CH₃)၊ အက်စီတုန်း ((CH₃)₂CO) နှင့် 1-ပရိုပနောလ် (CH₃CH₂CH₂OH) ကို ဆူမှတ်အလိုက် အဆင့်သတ်မှတ်ပါ။ ဒသမနှစ်နေရာသို့ အနီးစပ်ဆုံးပြုလုပ်ထားသော IUPAC စံအက်တမ်အလေးချိန်များ (H 1.01, C 12.01, O 16.00 g/mol) ကို သုံး၍ မိုလာဒြပ်ထုများကို အရင်နှိုင်းယှဉ်ပါ။ ဗျူတိန်း C₄H₁₀- 4(12.01) + 10(1.01) = 58.14 g/mol။ အက်စီတုန်း C₃H₆O- 3(12.01) + 6(1.01) + 16.00 = 58.09 g/mol။ 1-ပရိုပနောလ် C₃H₈O- 3(12.01) + 8(1.01) + 16.00 = 60.11 g/mol။ ဒြပ်ထုများသည် 4% အောက်သာ ကွာသောကြောင့် ဒစ်စပါးရှင်းအားများ ခန့်မှန်းခြေ ဆင်တူသင့်ပြီး ကွာခြားချက်များသည် ပိုလာဖြစ်မှုမှ လာမည်ဖြစ်သည်။

ထို့နောက် အားများကို အမျိုးအစားခွဲပါ။ ဗျူတိန်းတွင် C–C နှင့် C–H နှောင်ကြိုးများသာပါဝင်ပြီး အနှစ်သာရအားဖြင့် ပိုလာမဖြစ်သောကြောင့် ဒစ်စပါးရှင်းအားများသာ ရှိသည်။ အက်စီတုန်းတွင် သုံးထောင့်ပြားချပ်စီစဉ်မှုရှိ ပိုလာ C=O နှောင်ကြိုးရှိပြီး ပယ်ဖျက်မခံရသောကြောင့် ဒိုင်ပိုလ်–ဒိုင်ပိုလ်အားများ ထပ်ထည့်သော်လည်း O–H နှောင်ကြိုးမရှိသောကြောင့် ဟိုက်ဒရိုဂျင်နှောင်ကြိုးများကို မပေးနိုင်ပါ။ 1-ပရိုပနောလ်တွင် O–H အုပ်စုရှိသောကြောင့် ဟိုက်ဒရိုဂျင်နှောင်ကြိုး ထပ်ထည့်သည်။ ခန့်မှန်းချက်မှာ ဗျူတိန်း < အက်စီတုန်း < 1-ပရိုပနောလ် ဖြစ်သည်။

NIST Chemistry WebBook က ပုံမှန်ဆူမှတ်များကို ဗျူတိန်းအတွက် 273 K (0 °C) ခန့်၊ အက်စီတုန်းအတွက် 329.3 K (56.2 °C) နှင့် 1-ပရိုပနောလ်အတွက် 370.3 K (97.2 °C) ဟု T(°C) = T(K) − 273.15 ဖြင့် ပြောင်း၍ စာရင်းပြုထားသည်။ အစီအစဉ်သည် ခန့်မှန်းချက်နှင့် ကိုက်ညီသည်။ တူညီသောအကြောင်းပြချက်က အခန်းအပူချိန်ရှိ ရေငွေ့ဖိအားကို ပြောင်းပြန်အစီအစဉ်ဖြင့် အဆင့်သတ်မှတ်သည်- ဗျူတိန်းသည် 25 °C တွင် ဓာတ်ငွေ့ဖြစ်ပြီး အက်စီတုန်းသည် လျင်မြန်စွာ ရေငွေ့ပျံကာ 1-ပရိုပနောလ်သည် ပိုနှေးစွာ ရေငွေ့ပျံသည်။

နမူနာတွက်ချက်မှု- မော်လီကျူးအရွယ်အစားက ဒိုင်ပိုလ်ထက် အားသာသောအခါ

ယခု ဒိုင်အီသိုင်းအီသာ ((C₂H₅)₂O)၊ 1-ဗျူတနောလ် (CH₃CH₂CH₂CH₂OH) နှင့် ဟက်ဆိန်း (C₆H₁₄) ကို နှိုင်းယှဉ်ပါ။ ဒိုင်အီသိုင်းအီသာနှင့် 1-ဗျူတနောလ်တို့သည် အိုင်ဆိုမာများဖြစ်ပြီး နှစ်ခုလုံး C₄H₁₀O ဖြစ်သည်- 4(12.01) + 10(1.01) + 16.00 = 74.14 g/mol။ ဟက်ဆိန်းသည် ပိုလေးသည်- 6(12.01) + 14(1.01) = 86.20 g/mol။ ဒိုင်အီသိုင်းအီသာသည် ပိုလာဖြစ်သော်လည်း O–H နှောင်ကြိုးမရှိ၊ 1-ဗျူတနောလ်သည် ဟိုက်ဒရိုဂျင်နှောင်ကြိုးဖွဲ့နိုင်ပြီး ဟက်ဆိန်းသည် ပိုလာမဖြစ်ပါ။

ဟိုက်ဒရိုဂျင်နှောင်ကြိုးသည် အိုင်ဆိုမာနှစ်ခုအကြား ဆုံးဖြတ်သည်- 1-ဗျူတနောလ်သည် ဒိုင်အီသိုင်းအီသာထက် များစွာ ပိုမြင့်သော အပူချိန်တွင် ဆူသင့်သည်။ ဟက်ဆိန်းသည် သင်ခန်းစာရှိသော ကိစ္စဖြစ်သည်။ ပိုလာဖြစ်မှုတစ်ခုတည်းကိုသာ စဉ်းစားသော အကြောင်းပြချက်က ၎င်းကို နောက်ဆုံးထားမည်ဖြစ်သော်လည်း ဟက်ဆိန်းသည် ပိုကြီးပြီး အီလက်ထရွန်ပိုများကာ ပြန့်ကားသော ကွင်းဆက်ဖြစ်သောကြောင့် ၎င်း၏ ဒစ်စပါးရှင်းအားများသည် အီသာ၏ ဒစ်စပါးရှင်းအားနှင့် အားနည်းသော ဒိုင်ပိုလ်–ဒိုင်ပိုလ်ဆွဲငင်အားတို့ထက် ပိုကြီးသည်။

NIST တန်ဖိုးများက ဤအချက်ကို အတည်ပြုသည်- ဒိုင်အီသိုင်းအီသာ 307.7 K (34.6 °C)၊ ဟက်ဆိန်း 341.9 K (68.8 °C) နှင့် 1-ဗျူတနောလ် 390.6 K (117 °C ခန့်)။ သင်ခန်းစာမှာ ပိုလာဖြစ်မှု နှိုင်းယှဉ်ချက်များသည် အရွယ်အစားဆင်တူသော မော်လီကျူးများအကြားတွင် အလုံခြုံဆုံးဖြစ်သည်။ အရွယ်အစားများ သိသိသာသာကွာလျှင် ဒစ်စပါးရှင်းကို အရင်စဉ်းစားပြီး ဒိုင်ပိုလ် သို့မဟုတ် ဟိုက်ဒရိုဂျင်နှောင်ကြိုးက ၎င်းကို ဖြိုချနိုင်လောက်အောင် ပြင်းထန်မပြင်းထန် မေးပါ။ ပျော်ဝင်နိုင်မှုသည်လည်း အားများကို လိုက်နာသည်- ဟက်ဆိန်းသည် ရေထဲတွင် အနှစ်သာရအားဖြင့် မပျော်ဝင်ပါ၊ ရေနှင့် ဟိုက်ဒရိုဂျင်နှောင်ကြိုးဖွဲ့နိုင်သော 1-ဗျူတနောလ်သည် တစ်စိတ်တစ်ပိုင်း ပျော်ဝင်သည်။

မော်လီကျူးအချင်းချင်းအားများကို နှိုင်းယှဉ်ရာတွင် ရှောင်ရှားရမည့် အမှားများ

အဆင့်မသတ်မှတ်မီ အရာဝတ္ထုတစ်ခုစီတွင် အပြင်းထန်ဆုံးတစ်ခုသာမဟုတ်ဘဲ အားအားလုံးကို စာရင်းပြုစုပြီး မိုလာဒြပ်ထုများကို မှတ်သားပါ။ ၎င်းက "ပိုလာ" နှင့် "ပိုလာမဖြစ်သော" ကဲ့သို့ အညွှန်းများကိုသာ နှိုင်းယှဉ်ပြီး အရွယ်အစားကို လျစ်လျူရှုသည့် အဖြစ်များဆုံး အမှားကို ကာကွယ်ပေးသည်။

အောက်ပါအမှားများသည် ဆူမှတ်နှင့် ပျော်ဝင်နိုင်မှုကို ရှင်းပြရာတွင် ထပ်ခါထပ်ခါ ပေါ်လာသည်။

• ဆူခြင်းက ကိုဗေလန့်နှောင်ကြိုးများကို ဖြိုခွဲသည်ဟု ပြောခြင်း။ ဆူခြင်းက မော်လီကျူးများကို ခွဲထုတ်သည်၊ မော်လီကျူးများ မပျက်မကွက် ကျန်ရှိသည်။
• ဟိုက်ဒရိုဂျင်ပါသော မည်သည့်မော်လီကျူးအတွက်မဆို ဟိုက်ဒရိုဂျင်နှောင်ကြိုးရှိသည်ဟု တောင်းဆိုခြင်း။ ဟိုက်ဒရိုဂျင်ကို N, O သို့မဟုတ် F နှင့် ချိတ်ထားရမည်။
• ပိုလာမဖြစ်သော အရာဝတ္ထုများတွင် မော်လီကျူးအချင်းချင်းအား မရှိဟု သဘောထားခြင်း။ အရာဝတ္ထုအားလုံးတွင် ဒစ်စပါးရှင်းအားများ ရှိသည်။
• ဟက်ဆိန်းနမူနာက ပြသသကဲ့သို့ အရွယ်အစား အလွန်ကွာခြားသော မော်လီကျူးများကို ပိုလာဖြစ်မှုတစ်ခုတည်းဖြင့် အဆင့်သတ်မှတ်ခြင်း။
• ရေငွေ့ဖိအား ပြောင်းလဲမှုပုံစံကို ပြောင်းပြန်လုပ်ခြင်း။ ပိုပြင်းထန်သော IMFs ဆိုသည်မှာ ပိုနိမ့်သော ရေငွေ့ဖိအားနှင့် ပိုမြင့်သော ဆူမှတ်ကို ဆိုလိုသည်။
• "တူသည်က တူသည်ကို ပျော်စေသည်" ကို ဥပဒေတစ်ခုအဖြစ် သဘောထားခြင်းနှင့် လက်တွေ့စည်းမျဉ်းမဟုတ်ခြင်း။ ပျော်ဝင်နိုင်မှုသည် အင်ထရိုပီနှင့် အပူချိန်ပေါ်လည်း မူတည်သည်။